matlab基本操作.ppt

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什么是数学实验？

就就是是利利用用计计算算机机和和数数学学软软件件平平台台，一一方方面面，对对学学习习知知识识过过程程中中的的某某些些问问题题进进行行实实验探究、发现规律；验探究、发现规律；另另一一方方面面，结结合合已已掌掌握握的的数数学学（微微积积分分、代代数数与与几几何何等等）知知识识，去去探探究究、解解决决一一些些简简单单实实际际问问题题，从从而而熟熟悉悉从从数数学学建建模模、解解法研究到实验分析的科学研究的方法。

法研究到实验分析的科学研究的方法。

课程内容课程的教学分为三步课程的教学分为三步：

1）通通过过介介绍绍数数学学软软件件-MATLAB，使使学学生生学会数学软件的基本操作与使用；学会数学软件的基本操作与使用；2）利利用用数数学学软软件件对对数数学学课课程程中中的的一一些些数数值值计算数值方法进行上机实验；计算数值方法进行上机实验；3）通通过过简简单单的的实实际际问问题题，运运用用学学过过的的数数学学知知识识由由学学生生建建立立数数学学模模型型、选选择择方方法法并并上机实现。

上机实现。

数学实验课程的考核小小实实验验报报告告以以个个人人为为单单位位；大大实实验验报报告告33人人为为一一小小组组，共共同同探探讨讨，实实验验完完成成后后共共同同填填写写一一份份实实验验报报告告上上交交，教教师师批批改改后后给给出出成成绩绩，最最后后综综合合评评定定出出最最终终成成绩绩（1010分分制）。

制）。

实实验验成成绩绩将将纳纳入入到到所所学学的的高高等等数数学学课课程程的的期期末末成成绩绩之之中中，占占一一定定的的比比例例（一一般般10%10%）。

）。

先看两个例子例例1数列极限数列极限动态显示动态显示MATLAB程序程序wp11：

holdon%图形迭加图形迭加axis（0,100,2,3）;%设置坐标轴设置坐标轴grid%加坐标网格加坐标网格forn=1:

90%循环操作循环操作an=（1+1/n）n;%计算数列值计算数列值plot（n,an,r*）;%画出坐标点画出坐标点pause（0.05）;%暂停暂停0.05秒秒fprintf（n=%de=%.8fn,n,an）;%显示坐标位置显示坐标位置end例2导弹打击过程仿真设设A（0,0）为为一一导导弹弹发发射射点点，发发现现位位于于B（0,100）处处一一架架敌敌机机沿沿水水平平方方向向逃逃离离，随随即即发发射射一一枚枚导导弹弹予予以以打打击击，现现已已知知导导弹弹时时刻刻对对准准敌敌机机，且且速速率率为为飞飞机机速速率率的的两两倍倍（设飞机速度为（设飞机速度为1）。

）。

试编程模拟导弹打击敌机的试编程模拟导弹打击敌机的动态过程，并实时给出飞机动态过程，并实时给出飞机和导弹的位置坐标。

若要在和导弹的位置坐标。

若要在敌机飞行距离不超过敌机飞行距离不超过60时时（我方空域）将其击落，导（我方空域）将其击落，导弹的速率应提高到多少？

弹的速率应提高到多少？

MATLAB程序程序wp12：

k=0;A=0,0;%导弹初始位置导弹初始位置B=0,100;%飞机初始位置飞机初始位置v=1;dt=1;%离散时间改变量离散时间改变量d=100;%相距距离相距距离whiled0.5plot（A

（1）,A

（2）,r）;%画导弹位置画导弹位置holdonplot（B

（1）,B

（2）,b*）;%画飞机位置画飞机位置pause（0.2）;k=k+1;B=B+v*dt,0;%飞机移动位置飞机移动位置e=B-A;%导弹指向飞机向量导弹指向飞机向量d=norm（e）;e0=e/d;%取向量方向（单位化）取向量方向（单位化）A=A+2.0*v*dt*e0;%导弹追击位置导弹追击位置fprintf（k=%.0fA（%.2f,%.2f）B（%.2f,100）d=%.2fn,k,A

（1）,A

（2）,B

（1）,d）;endMATLAB命令简单介绍MATLAB是建立在向量、数组和矩阵基础上的一是建立在向量、数组和矩阵基础上的一种分析和仿真工具软件包，包含各种能够进行常规种分析和仿真工具软件包，包含各种能够进行常规运算的运算的“工具箱工具箱”，如常用的矩阵代数运算、数组，如常用的矩阵代数运算、数组运算、方程求根、优化计算、统计、小波分析、神运算、方程求根、优化计算、统计、小波分析、神经网络以及函数求导积分符号运算等；同时还提供经网络以及函数求导积分符号运算等；同时还提供了编程计算的编程特性，通过编程可以解决一些复了编程计算的编程特性，通过编程可以解决一些复杂的工程问题；也可绘制二维、三维图形，输出结杂的工程问题；也可绘制二维、三维图形，输出结果可视化。

目前，已成为工程领域中较常用的软件果可视化。

目前，已成为工程领域中较常用的软件工具包之一。

工具包之一。

运行MATLAB创建一个或多个窗口a）命命令令区区（CommandWindow）是是用用户户使使用用的的主主要要场场所所，此此时时，可可以以输输入入变变量量、数数组组及及运运算算命命令令，进进行行一一些些简简单单的的运运算算；用用键键搜搜索索、修修改改以以前前使使用用过过的的命命令令操操作作,用用clc清清除除窗窗口口;用用helpsqrt（helpinput）寻求有关帮助寻求有关帮助;b）编编辑辑区区（EditorDebuggerWindow）编编制制各各种种M-文件，存盘文件，存盘（Save）、运行、运行（Run）等）等.MATLAB语言编程语言编程介绍介绍MATLABMATLAB中各种命令可以完成许多单一的任务，对于中各种命令可以完成许多单一的任务，对于某些较为复杂的问题，仅靠现有的命令或函数来解某些较为复杂的问题，仅靠现有的命令或函数来解决，往往是难以达到目的决，往往是难以达到目的。

为此，要运用。

为此，要运用MATLABMATLAB编程语言编制程序，形成编程语言编制程序，形成M-M-文件。

文件。

程序是使计算机完成各项运算的命令集，运行一个程序是使计算机完成各项运算的命令集，运行一个编制好的程序，计算机会从第一条命令行开始，一编制好的程序，计算机会从第一条命令行开始，一行接一行地执行相应的命令，直到终止。

行接一行地执行相应的命令，直到终止。

程序编写调试完成后，需要存盘，形成永久性文件，程序编写调试完成后，需要存盘，形成永久性文件，可以随时对它进行调用或修改。

可以随时对它进行调用或修改。

文件名以字母开头，但不能用专用变量名，如文件名以字母开头，但不能用专用变量名，如pi,ans,epspi,ans,eps等。

等。

程序结构程序结构程序一般包含：

程序一般包含：

a=input（请输入数组请输入数组an=）;m,n=size（a）;M=a

（1）;fori=2:

nifM0右极限右极限limit（fx,x,0,left）%求求fx:

x-0左极限左极限limit（fx,x,inf,left）%求求fx:

x-+极限极限MATLAB符号计算-求导数-wp17symsabcx%定义符号变量定义符号变量f=sym（a*x2+b*x+c）df=diff（f）%求导数，默认变量为求导数，默认变量为xd2f=diff（f,2）%求二阶导数求二阶导数daf=diff（f,a）%对变量对变量a求导数求导数daf2=diff（f,a,2）%求变量求变量a求二阶导数求二阶导数代数方程求根-wp18solve（f）%解符号方程式解符号方程式fsolve（f1,f2,.fn）%解由解由f1,f2,.fn组成的代数方程组组成的代数方程组symsabcx%定义符号变量定义符号变量f=sym（a*x2+b*x+c）A=solve（f）B=solve（f,a）C=solve（1+x=sin（x）eq1=sym（x+y+z=10）;eq2=sym（x-y+z=0）;eq3=sym（2*x-y-z=-4）;x,y,z=solve（eq1,eq2,eq3）MATLAB符号计算求积分-wp19symsabcx%定义符号变量定义符号变量f=sym（a*x2+b*x+c）nf=int（f）%对对f求不定积分求不定积分,默认变量为默认变量为xdjf=int（f,x,0,2）%f在在（0,2）上求定积分上求定积分jf=int（f,a）%f求不定积分求不定积分,变量为变量为abjf=int（int（f,a）,x）%f对对a不定积分后再对不定积分后再对x求不求不定积分定积分级数求和与函数展开wp110%symsum（s,v,a,b）自变量自变量v在在a,b之间取值时，之间取值时，对通项对通项s求和求和%taylor（F,v,n）求求F对自变量对自变量v的泰勒级数展开的泰勒级数展开至至（n-1）阶阶symskA=symsum（1/k,k,1,inf）B=symsum（1/（k*（k+1）,k,1,inf）symsxtaylor（sin（x）,10）本次实验上机任务教材：

李继成等教材：

李继成等上机操作实验至实验中所有指上机操作实验至实验中所有指令和例题，熟悉令和例题，熟悉MatlabMatlab相关命令；相关命令；微分方程求解-wp111%dsolve（equation,condition）求方程求方程equation在初在初始条件始条件condition下的解下的解%dsolve（equation）求方程求方程equation的通解的通解%一阶导数用一阶导数用Dy表示，二阶导数表示，二阶导数D2y用表示，自变量默用表示，自变量默认为认为tA=dsolve（Dy=5）B=dsolve（Dy=x,x）C=dsolve（D2y=1+Dy）D=dsolve（D2y=1+Dy,y（0）=1,Dy（0）=0）x,y=dsolve（Dx=y+x,Dy=2x,x（0）=0,y（0）=1）%解解微分方程组微分方程组